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发布日期: 2017-07-10

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平时工作中我们接触最多的容器，可能就数字典与数组了。有时我们在使用这些容器时有这样一个困惑，容器中的数据改变了，我们却无法立即知道。近日小编因为这个感到有些小苦恼，思来想去发现还是有途径可以做到监听容器的变化。
接下来我将会用文字将我的想法叙述出来，供大家参考。
要想监听一个容器的变化，首先我们需要对这个容器的属性及方法有着深入的了解。要监听容器的元素改变，那肯定是针对于可变容器。我们先着手于可变数组的监听工作。
接下来的工作将分成三部分：

可变数组容器的分析
设计一套监听回调机制
使用runtime机制替换或者交换对应的函数指针IMP

现在我们开始着手分析可变数组的方法。

可变数组的分析

可变数组的定义

NSMutableArray定义了一套接口用于管理可变数组对象，该类的添加／插入／删除基础操作继承于不可变数组NSArray

可变数组的方法分类

通过查阅苹果的官方文档，我们大致可以将可变数组的方法分为以下几部分：

创建和初始化一个可变数组
数组元素的添加操作
数组元素的删除操作
数组元素的替换操作
数组内容的筛选操作
数组内容的排序操作

下面我将各部分的相关函数贴出，以便大家更好的直观了解。

创建和初始化一个可变数组

+ arrayWithCapacity:
+ arrayWithContentsOfFile:
+ arrayWithContentsOfURL:

- init
- initWithCapacity:
- initWithContentsOfFile:
- initWithContentsOfURL:

数组元素的添加操作

- addObject:
- addObjectsFromArray:

- insertObject:atIndex:
- insertObjects:atIndexes:

ps:批量元素的插入会调用多次单个元素的插入方法，在以后的监听过程中需要做些特殊的处理

- void insertObjects:(NSArray *)additions atIndexes:(NSIndexSet *)indexes
{
    NSUInteger currentIndex = [indexes firstIndex];
    NSUInteger i, count = [indexes count];
    for (i = 0; i < count; i++)
    {
        [self insertObject:[additions objectAtIndex:i] atIndex:currentIndex];
        currentIndex = [indexes indexGreaterThanIndex:currentIndex];
    }
}

数组元素的删除操作

//删除元素的删除
- removeLastObject
- removeObjectAtIndex:

// 批量元素的删除
- removeAllObjects
- removeObject:
- removeObject:inRange:
- removeObjectsAtIndexes:
- removeObjectIdenticalTo:
- removeObjectIdenticalTo:inRange:
- removeObjectsInArray:
- removeObjectsInRange:

ps：以下方法会多次调用- removeObjectAtIndex:方法：,在监听过程中需要处理多次调用问题。
- removeObject:
- removeObject:inRange:
- removeObjectIdenticalTo:
- removeObjectIdenticalTo:inRange:
- removeObjectsInArray:

数组元素的替换操作

- replaceObjectAtIndex:withObject:
- setObject:atIndexedSubscript:

ps：- setObject:atIndexedSubscript:这个方法我们最好不要直接使用而是使用语法糖的形式调用。
mutableArray[3] = @"someValue"; 
// equivalent to 
[mutableArray replaceObjectAtIndex:3 withObject:@"someValue"];
若替换对象为空会抛出NSInvalidArgumentException异常，若索引下标越界会抛出NSRangeException异常

- replaceObjectsAtIndexes:withObjects:
- replaceObjectsInRange:withObjectsFromArray:range:
- replaceObjectsInRange:withObjectsFromArray:
- setArray:

ps: 以下方法会调用多次- replaceObjectAtIndex:withObject:方法
- replaceObjectsAtIndexes:withObjects:
//PS: objects的个数必须与indexes的个数相同，否则会抛出异常

数组元素的筛选

- filterUsingPredicate:

ps：会在数组中直接筛选出符合条件的数组元素，不符合的会直接删除

数组元素的排序

- exchangeObjectAtIndex:withObjectAtIndex:

- sortUsingDescriptors:
- sortUsingComparator:
- sortWithOptions:usingComparator:
- sortUsingFunction:context:
- sortUsingSelector:

ps:数组的排序方法会递归调用 - replaceObjectAtIndex:withObject:在监听数组排序时需要处理多次回调的问题

通过对数组方法的分类及分析，我们对数组的方法有了大概的了解。接下来我们来制定一套协议，用来做回调操作。

监听机制的协议商定

协议行为的划分

从数组元素的变化行为来看，协议主要可以划分为以下几部分：

元素增加
- 单个元素的增加
- 多个元素的增加
元素删除
- 单个元素的删除
- 多个元素的删除
元素的替换
- 单个元素的替换
数组改变了
- 删除所有元素
- 批量元素的替换
- 数组的排序操作
- 数组元素的筛选
数组元素的交换
- 元素的交换

参数商定

监听数组变化，哪些数据需要被回调回来呢？
通过参考表格协议和同事进行商讨决定

对于数组元素的添加／删除操作需要将以下数据回调回来：

监听的数组本身
添加删除的元素对象
及对应的索引返回。

对于数组的替换操作将以下数据回调回来：

监听数组对象本身
替换的对象
替换的新对象
对象的索引

对于数组改变了的相关操作，考虑到期复杂度相对较高，先采用较简单的方式处理，简洁明了的告诉协议的遵守者，说数组变了，回调回监听的数组对象本身。
对于数组元素的交换，将以下数据回调：

监听的数组本身
交换的下标1
将交的下标2

协议确认

@protocol NSmutableArrayOberver <NSObject>
@optional
#pragma mark - 增加
-(void)mutableArray:(NSMutableArray*)array didAddObject:(id)anObject atIndex:(NSInteger)index;
-(void)mutableArray:(NSMutableArray*)array didAddObjects:(NSArray *)objects atIndexes:(NSIndexSet*)indexSet;

#pragma mark - 删除
-(void)mutableArray:(NSMutableArray *)array didDeleteObject:(id)anObject atIndex:(NSInteger)index;

-(void)mutableArray:(NSMutableArray *)array didDeleteObjects:(NSArray*)objects atIndexes:(NSIndexSet*)indexes;

#pragma mark  - 替换

-(void)mutableArray:(NSMutableArray*)array replaceObject:(id )object withObject:(id)anObject atIndex:(NSUInteger)index;

#pragma mark  - 改变（排序）

-(void)mutableArrayhasChanged:(NSMutableArray*)array;

#pragma mark - 位置交换
-(void)mutableArray:(NSMutableArray*)array exchangeObjectAtIndex:(NSUInteger)index1 withObjectAtIndex:(NSUInteger)index2;
@end

使用runtime机制替换或者交换对应的函数指针IMP

创建一个数组的扩展，并添加代理属性（使用关联属性添加）

创建相应的函数指针，并替换数组对应的方法IMP
这里以- insertObject:atIndex:为例：
创建C函数指针：

typedef void (*insertObject_atIndex_IMP)(id self, SEL _cmd ,id anObject ,NSUInteger index);
static insertObject_atIndex_IMP origin_insertObject_atIndex = nil;
static void replace_insertObject_atIndex(id self, SEL _cmd ,id anObject ,NSUInteger index){
    NSMutableArray * array = self;
    if ([array.delegate conformsToProtocol:@protocol(NSmutableArrayOberver) ]&& [array.delegate respondsToSelector:@selector(mutableArray:didAddObject:atIndex:)]) {
        
        NSInteger number = addCount();
        origin_insertObject_atIndex(self,_cmd,anObject,index);
        if (number==1) {
            [array.delegate mutableArray:self didAddObject:anObject atIndex:index];
        }
        decreaseCount();
        
    }else{
        origin_insertObject_atIndex(self,_cmd,anObject,index);
    }
}

+(void)load{
     Method method;
    Class  class = NSClassFromString(@"__NSArrayM");
#pragma mark - 添加
    method = class_getInstanceMethod(class, @selector(insertObject:atIndex:));
    origin_insertObject_atIndex = (insertObject_atIndex_IMP)method_setImplementation(method, (IMP)replace_insertObject_atIndex);
}